【大家之言】沈清基专家笔谈（下篇）：都市圈应集中体现生态环境的共保、共建、共治，以“公差配合”思维精细化生态协同

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 导 读 

国家“十四五”规划纲要提出“发展壮大城市群和都市圈”，将都市圈作为城镇化空间格局战略的重要组成部分。目前，《上海大都市圈空间协同规划》已由沪苏浙两省一市政府联合印发。为推进空间协同规划的实施，有效开展上海大都市圈空间治理，促进上海大都市圈可持续发展，上海大都市圈规划研究中心特别邀请同济大学沈清基教授，以笔谈的形式针对都市圈韧性发展和生态协同的相关议题进行阐释与解读。

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党的十八大以来，“绿水青山就是金山银山”成为统领社会、经济、环境协调发展的纲领。加强区域生态环境治理，是实现区域生态文明建设目标的必然要求。请您谈谈应如何认识都市圈的生态协同问题？

沈清基：首先需要厘清“生态协同”的概念。从一般语义来讲，“协同”指“各方互相配合或一方协助另一方做某件事”。系统提出协同理论的是哈肯（Haken），他指出协同是指在复杂系统内各子系统的协同行为产生超越各要素的单独作用从而形成整个系统的联合作用。从生态学视角看，“生态协同”指生物与其周围生物和非生物环境有机结合，进行物质流动、能量交换和信息传递，协调有序并最终达到自组织的动态平衡状态。亦指生态系统中的生态组分相互配合、相互协作、相互共享资源并经过相互作用、相互影响及权衡后所形成的一种良性的生态共生关系。从人居环境视角看，“生态协同”是指人居环境系统的各个子系统具有一定的自我调节能力和稳定性，能通过相互之间的调节和适应，达到一个相对较好的状态，包括减少对外物质资源的需求、减少对环境的污染，经济发展与自然资源具有较好的互适性、同步性、平衡性等。

都市圈生态协同是指都市圈中各个城市、各个系统的各种活动，符合协同内涵和生态学原理，具有共同的愿景，相互配合、相互协作、相互共享生存要素而形成的一种生态关系。最后达成一个具有生态供给和生态需求平衡的、生态环境质量正向完善的生态系统、生态网络及生态圈。亦指都市圈的各个成员以区域综合效益最大化为目的，以互惠互利为原则，通过资源共享和多项合作，实现都市圈生态系统的健康发展，并最终实现整个都市圈的可持续健康发展。都市圈本质上是一个区域，而区域的问题必须由区域内各个组分的协同才能有效地解决。都市圈生态协同的主要正向效应包括：减缓或解决生态环境的脆弱性、生态系统健康风险、生态系统安全等问题，为都市圈提供一定的生态健康安全保障；较为充分高效地利用和保护资源；较为高效地进行环境污染的治理等。

// 图1：“生态规划”核心文献的关键词时间线图谱

（来源：彭姗妮, 沈清基. 新中国成立以来城市生态规划研究历程及分析[J].规划师, 2020(23):57-66.）

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上海大都市圈是带动整个长江三角洲城市群生态环境协同保护的重点核心区域。您认为对于上海大都市圈而言，应如何开展生态环境保护和建设上的协同工作？如何加强生态环境共保共治？

沈清基：本人从以下五个方面来谈。

第一，确立都市圈生态协同的科学理念与指导思想。

党的十九大报告首次提出“实施区域协调发展战略”，2021年国家“十四五”规划纲要进一步明确“坚持实施区域重大战略、区域协调发展战略”，区域协调发展已经上升为国家战略。都市圈生态协同是推进区域协调发展战略的重要举措之一，有必要予以足够的重视。

在学科上，要将生态学与协同学的基本理念有机结合。生态学的竞合共生、共存进化、多样性、环境容量、食物链、循环再生原理，协调规律、转化规律、平衡规律、演替规律等；协同学的协同效应、役使原理、自组织原理、慢变量与快变量、协同剩余等均对都市圈的生态协同具有重要的指导意义和作用。要将生态学的基本概念/原理与协同学的基本概念/原理有机融合后形成“生态协同概念群”和“生态协同方法群”，并在此基础上构建“生态协同矩阵”，从而将理念和原理及方法明晰化，便于实践应用。另外，要将都市圈生态协同予以细化，如“生态协同”要通过功能协同、韧性建设协同、气候变化应对行为协同、双碳系统协同、竞争力协同、高质量发展协同、跨界地区协同等予以具体的表达。

此外，都市圈生态协同还要考虑两个问题，其一，协同双方要具有相似性或相近性，这是协同行为产生的前提。第二，协同双方要具有“同理性”，这是协同发生的基础，同样也是都市圈生态协同的基础。此处的“同理”主要包括共同的理念和一致的价值观，一定程度上也包括文化同源性。

第二，进行生态状况诊断与生态关系诊断。

生态状况诊断包括生态环境演变轨迹、现状问题、对标分析，鉴别都市圈是处在非协同态、临界协同态、协同态中的哪一个状态，明确生态协同能力大小等。主要目的是对都市圈生态环境的优劣势有明确的认知，明确面临的核心挑战。

据相关资料，上海大都市圈生态环境主要优势包括：水面覆盖率超过10%；无锡、常州、南通、宁波、湖州、舟山6座城市入选国家森林城市；无锡、苏州、南通、宁波、嘉兴、湖州、舟山7座城市土地安全利用率为100%，污染等级为“无污染”；上海大都市圈单位产值能耗优于全国平均水平；固体废物综合利用率较高（90%以上）；生活垃圾100%无害化处理等。而上海大都市圈生态环境主要劣势包括：资源短缺、能耗大、环境污染；土地破碎化；污染防治不协同；上海、苏州、南通、舟山等城市的污水处理率低于全国平均水平；上海大都市圈酸雨污染大于全国水平；水体污染较严重，水环境质量优良率仅为58%；长江、太湖、太浦河三大主要水源地均存在安全风险；近20年来生态空间减少比例达到10%等。

生态关系诊断则主要揭示上海大都市圈各个要素之间关系的协调程度或冲突程度，各个城市在生态环境共建共治中所出现的各种问题，并对都市圈各个子系统相互之间的生态关系进行明确的表征，从而为生态协同打下坚实的基础，有利于采取措施解决都市圈范围内的非协同问题。

第三，都市圈成员共编生态协同规划。

生态协同是协调都市圈各个系统之间错综复杂关系的行为，有必要由都市圈所有成员共同编制专门的生态协同规划来指导都市圈的各类生态协同行为，从而提升其协同效率。

传统的规划属于基于系统对象的规划建设方案（如空间、基础设施、交通、居住、商业规划等），“生态协同规划”则是一种基于属性（功能、质量、协同等）与基于对象的规划有机结合的规划类型。“生态协同规划”与韧性规划、功能规划、竞争力规划等规划类型一样，需要跨系统、跨领域、跨学科，相比单系统/单维度的基于对象的规划更能满足都市圈这样一个复杂对象的实际。

上海大都市圈的生态协同规划要完成以下的基本任务：（1）兼顾保护与发展的平衡，兼顾区域发展的平衡。（2）建构上海大都市圈区域生态环境的共保共治共建共享模式，划定生态协同战略区、生态协同示范区等。（3）构建生态环境协同体系与平台。包括生态安全格局体系（生态底线）、生态环境治理体系，以及生态空间韧性与生态协同平台，跨流域、跨边界生态协同平台。（4）确立科学的生态协同机制。（5）在空间区域、系统行动两大方面展开都市圈生态协同的具体工作。其中，《上海大都市圈空间协同规划》提出的共同推动环淀山湖绿道贯通、共建长江沿线生态安全缓冲区将是生态协同规划的重要内容之一。

// 图2：高品质生态实践方法

（来源：沈清基,慈海,孟海星. 高品质生态实践: 核心特征解析及达成路径探讨[J]. 国际城市规划, 2019, 34(03):16-29.）

第四，选择恰当的都市圈生态协同模型。

前面提出的都市圈生态协同的定义具有“愿景式定义”的特征，与“都市圈生态协同具有正向效应”的表述一样，均表征了人们希望通过都市圈的生态协同达到理想目的。然而，与“协同”的内涵具有交互性的集体性特征一样，都市圈生态协同也是一种集体行动。从协同过程-协同结果的分离性角度而言，都市圈生态协同及合作行为受到多因素的影响，是一个经过多次、反复的博弈活动的结果。博弈活动既可能取得博弈双方各自得利的“皆大欢喜”结果，也有一定可能产生双输的结果。

就都市圈生态协同过程中所采用的博弈模式类型而言，根据王安平（2013）的研究[注1]，建议采用约翰•纳什(John Nash)1950年提出的“智猪博弈”（Pigs’ payoffs）模型。在该模型中，发展相对较好的博弈方如同猪圈中的“大猪”，而发展规模相对较小的一方如同猪圈中的“小猪”。从经济发展层面而言，“智猪博弈”实质是成熟期经济和成长期经济的博弈：大猪处于成熟期，小猪处于成长期，前者胃口大但资源有效性较弱，即其体态基本不变；但后者只要获得相应的食物就会迅速成长，其资源有效性明显较强。都市圈核心城市可以认为其正处于成熟期，而都市圈的非核心城市发展规模相对较小，经济增长愿望强，显然与成长期特征相符合。可将都市圈中的核心城市视为“大猪”，将非核心城市喻为“小猪”。根据“智猪博弈”，将有三种发展策略并产生三种不同的结果：一是大小猪在取食上维持现状，导致都市圈发展停滞不前；二是小猪不取食、仅大猪取食，即损失其他非核心城市的利益而让核心城市无限发展；三是大猪不取食、而小猪吃饱，即核心城市割让部分利益，让非核心城市快速发展。由此判断，采用第三种策略是都市圈生态协同过程中的理性选择，这对上海大都市圈生态协同模型的选择具有参考意义和借鉴价值。

第五，以公差配合思维精细化生态协同。

要达成都市圈生态协同的积极与正向效果，建议还要引入“公差配合”的概念。如果说，“同理”是协同的理念层级的基础，“智猪博弈”是协同行为的逻辑及理性指导，“公差配合”则是技术层面的支撑之一。

公差配合是机械设计与机械制造中首先考虑的问题之一，也是机械工程师必备的技术技能之一。机械制造时操作者能否确保零件的制造误差在公差范围内，装配能否按照配合代号要求进行，既是产品质量要求，又是互换性、经济性要求。国际标准化组织（ISO）对“公差”的解释为“最大尺寸限值和最小尺寸限值的差”，很多文献对“公差”的定义为：公差是构件在制作、放线或安装时允许误差的绝对值。产品预期的尺度变异性即误差是允许的，也是不可避免的，其在设计中也可被预估。但更重要的是，为实现期望的精确度，需建立连贯完整的公差系统，采用协同解决误差的方法，即公差配合的原则。因此，探索公差配合的原则，表征公差配合协调程度（或公差协调程度），使得各个部件在允许偏差内实现协调配合是协同的技术基础之一。

都市圈生态协同集中体现在生态环境的共保、共建、共治，其本质上是一种生态产品的建造过程。与任何产品的建造领域中制造和安装的精度都很重要、且“精度”最终体现在“公差”上一样，都市圈生态协同同样需要考虑“公差配合”的精度（亦即“协同精度”或“一体化精度”）议题，具体表现在都市圈各个城市、各个系统之间在生态环境共保共治共建各个方面的高效协同配合，包括标准、位置、尺寸、维度、强度、进度、功能、次序、相互作用、合作规则等等。通过确定合理的公差范围、选择被多方接受的公差范围的协调原则等，可使得都市圈的各个系统、各个城市在一定的生态环境标准范围内经恰当的相互作用和有效合作产生积极的协同效应及一体化效应，并最终集成得到具有较强的韧性和生命力的都市圈生态环境。

注1：王安平. 南京都市圈建设中的合作与博弈分析[J]. 城市问题, 2013(05): 46-50.

专家简介

沈清基，同济大学建筑与城市规划学院城市规划系教授，博士生导师。《城市规划学刊》副主编，上海同济城市规划设计研究院高级规划师，国家注册规划师。中国生态学会会员，上海城市经济学会会员，国际景观生态学会（IALE）会员，国际景观生态学会中国分会理事，中国城市规划学会城市生态规划学术委员会副主任委员，中国城市科学研究会生态城市研究专业委员会常务副主任委员，上海市规划委员会专家咨询委员会委员，上海市可持续发展研究会理事。发表学术论文120余篇。“生态型城市规划标准研究”获中国城市规划学会“影响中国城乡规划进程优秀论文”（40年40篇论文）。“对城市环境容量的探讨”获《国际城市规划》创刊40年“最具影响力学术文献（40年40篇论文）”。出版《城市生态与城市环境》《城市生态环境：原理、方法与优化》《低碳生态城市理论与实践》《城市生态环境风险防控》《生态城市的规划与建设》(译)《城市生态学新发展》(译)《生态城市伯克利——为一个健康的未来建设城市》(译)等。

总策划：

熊   健 上海大都市圈规划研究中心主任；上海市城市规划设计研究院党委书记、副院长

孙   娟 上海大都市圈规划研究中心副主任；中国城市规划设计研究院上海分院院长

屠启宇 上海大都市圈规划研究中心副主任；上海社会科学院城市与人口发展研究所副所长、研究员

来源：“上海大都市圈规划”公众号

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